我们踏上了征途
凭借 IMPACT 4530，联合磨削集团开发了世界上第一台工业规格的“瑞士制造”增材制 造机床。首席执行官 Stephan Nell 在接受苏黎世联邦理工学院 Markus Bambach 教授 的采访时阐明了新技术的潜力
Nell 先生，联合磨削集团的 IMPACT 4530 是否发挥了机床增材制造方面的技术领先 优势？
Stephan Nell：我们当然希望能够领先。行 业内有许多成熟的制造商在增材制造方面 有着长期的经验，而且在这方面的发展势 头很好。但我们想把我们自己的 DNA 引 入这个主题，这包括高度的可靠性和可用 性。它仍然是关于让客户取得成功，并采 用现有的最佳技术。
您这样做是为了追求什么战略动机？
Stephan Nell：增材制造可以是磨削前的 一个制造步骤，这就进入了可以成为 3D 打 印潜在客户的用户行业。当然，这也是一个 新的制造领域，需要大量的创新。因为可以 毫不夸张地说，磨削的历史已经很久远，前 进的唯一途径是进化。当然，总是会有新的 创新，机床也会变得越来越好，但不再有新 的重大进步。另一方面，3D 打印是一项根 本性的新技术。这就是我们感兴趣的地方。
Bambach 先生，今天是否已经可以预见， 增材制造将是一个真正的技术飞跃？
Markus Bambach：我确实认为，我们在这 里涉及一个技术飞跃。如果回顾第一次工 业革命，当时发明了织布机，后来用穿孔卡 片实现了编程，随着时间的推移，您会发现 许多硬件和软件创新齐头并进，然后产生 技术飞跃的例子。增材制造必须以同样的 方式进行，即我们在硬件方面有一台出色 的机床，但在软件方面也要掌握整个系列。
Nell 先生，究竟如何进入新的技术领域？这 样的事情不是一朝一夕就能决定的。
Stephan Nell：是的，这是一个途径。首先， 我们承担了这样一个机床制造商的客户角 色。这就是我们对 Inspire 所做的——这里 从 1996 年起就已经有了 3D 打印的经验，后来我们通过购买 IRPD 直接进入这个网 络。然后我们委任开发团队和具有 3D 预 先经验的 Inspire 人员并说：现在就干吧。 结果就是 IMPACT 4530——9.2 吨的瑞士 机械制造作品。
Bambach 先生，联合磨削集团在这里是否 遵循了教科书式的做法？
Markus Bambach：毫无疑问，增材制造有 一些独特的卖点。例如，每个部件的成本不 太取决于部件的复杂性和单位数量。这在 其他制造方法中是没有的。此外，生产可 以更加本地化和分散化。尽管如此，我们 必须始终从生产链的角度来考虑成本结 构。如果成本问题占主导地位，那么您就 没有我们今天所知的增材制造商业案例。 因为完全打印出一个部件往往需要较长的 时间或丰富的经验。对于更复杂的部件和 更困难的应用，您必须安排一个工程师团 队，直到您在几周后真正拥有一个符合要 求的部件。但是，联合磨削现在已经将一台 非常牢靠的机器推向市场——推向一个他 们已经站稳脚跟的市场。这些都是非常好 的前提条件。
Nell 先生，Bambach 先生似乎仍然对这种 技术有所保留。
Stephan Nell：我们从未认为增材制造 应该取代磨削。首先，该工艺不能提供相 同的表面质量， 而且精度也无法与磨削 媲美。 但有了它，我们就有了一个新的 生产过程，磨床上游设备的功能就可以 得到增强。它是很好补充我们现有组合 的众多技术之一。如果您看一下今天的 MÄGERLE 机床，它不仅可以磨削，还可以 铣削和钻孔。它是一个加工中心。在 WALTER EWAG，我们已经开发了激光技术。许 多人完全不知道，我们制造的测量机比专 门从事这方面的领先公司还要多。增材制 造机床也符合这一概念。
在与圣加仑 IRPD 的年轻工程师交谈时， 他们提及了这一梦想——我们通过增材制 造获得更好的整体产品。 您在多大程度上 认同这个梦想？
Stephan Nell：工程师们正确的地方是： 3D 制造为设计师提供了全新的机会。他们首 先必须要学会如何设计一个零件，使您能 首先利用 3D 打印的优势。将如今在铣床 或车床上制造的现有零件逐一转移到 3D 打印机上是没有意义的。
Markus Bambach：如果您为一个在切削加 工领域挣钱的服务供应商提供一台 3D 机 床，而那里没有设计师，那么就很难得到更 好的零件。因为他仍然在思考他通过机械 加工生产的结构。我所知道的工业界的成 功例子主要来自于液压领域。或者是冷却 系统，其中会有一个完整的部件被打印出 来，而不是生产许多单独的部件。人们可 以从这样的例子中看到技术的飞跃，其中 的潜力会得到系统的挖掘。例如，还有可以 实现极端轻质结构的航空航天领域。然后， 我们可以看看医疗技术，该领域的个性化 组件很重要。但我现在说技术本身就意味 着更好的社会产品有点过分。据我所知，最 大的 3D 大规模生产是每年几万件的名牌 眼镜。但是，不可能轻松生产 200 万个零 件，这就是该技术的局限所在。
Stephan Nell：当然会有局限。但与此同 时，变革也在进行中。到目前为止，金属领 域的大多数 3D 打印机都位于大学和公司 的测试部门。但现在客户希望用机床进行 工业化生产，而对优化流程不感兴趣。他 们希望它能发挥作用。而这就是 IMPACT 4530 所能做的。
客户对工业 3D 打印机床的要求到底是 什么？
Stephan Nell：它必须稳定运行、快速工作 且不应出错。因此，IMPACT 最多有四台激 光器，每台功率高达 1000 瓦。当然，它们 也会留下烧灼痕迹，因此必须加以处理。看 似简单的事情：涂抹材料的唇状件由我们 监控，一旦出现缺陷，就会自动更换，以防 止继续恶化。然后，对于一个工业过程来 说，重要的是客户不必不断安排人员来监 控机床，这需要花费资金。因此，它必须有 高度的自主性，并在很大程度上自我监控。 通常情况下，零件和材料都会发生变化，而 机床必须能够应付这种变化。我不能为了 一次材料转换而耗费一两个班次。在我们 这里，转换一次材料只需要 120 分钟，而任 务之间的转换只需要 15 分钟。此外，我们 有许多进行铣削、车削、磨削的客户，其内 部有许多生产技术设备，相应地也有许多 员工。这些必须与 3D 打印功能进行相应 的集成。因此，我需要妥善设计机床，使其 不会污染环境。这是因为人员不应直接接 触到金属粉末。
这听起来像是正确的方法。 也许梦想终究 会成真，您怎么看，Bambach 先生？
Markus Bambach：也许会的，如果增材制 造作为一项技术继续发展的话。但我不认 为它能成为适合大规模生产的既有技术的 替代技术。软件解决方案的进一步发展也 很重要。
Stephan Nell：我认为以梦想为导向是很好 的做法，顺便说一下，圣加仑的 IRPD 团队 正在不断优化软件解决方案。最后，对大多 数客户来说，这是一个效率问题。现在，环 境问题也起着重要作用。增材制造在这方 面具有很大的潜力。需要运输的货物更少， 供应链也更短缺。我认为增材制造将在机 床行业占有一席之地。但它不会取代其他 一切工艺。
参与讨论
文字：Michael Hopp 摄影：Thomas Eugster